IC测试原理解析 第三部分-混合信号芯片

IC测试原理解析(第三部分)

芯片测试原理讨论在芯片开发和生产过程中芯片测试的基本原理，一共分为四章，下面将要介绍的是第三章。我们在第一章介绍了芯片测试的基本原理；第二章讨论了怎么把这些基本原理应用到存储器和逻辑芯片的测试上；本文主要介绍混合信号芯片的测试；接下来的第四章将会介绍射频/无线芯片的测试。

第三章混合信号芯片测试基础

基于DSP的测试技术

利用基于数字信号处理(DSP)的测试技术来测试混合信号芯片与传统的测试技术相比有许多优势。这些优势包括：

由于能并行地进行参数测试，所以能减少测试时间；

由于能把各个频率的信号分量区分开来(也就是能把噪声和失真从测试频率或者其它频率分量中分离出来)，所以能增加测试的精度和可重复性。

能使用很多数据处理函数，比如说求平均数等，这对混合信号测试非常有用

采样和重建

采样用于把信号从连续信号(模拟信号)转换到离散信号(数字信号)，重建用于实现相反的过程。自动测试设备(A TE)依靠采样和重建给待测芯片(DUT)施加激励信号并测量它们的响应。测试中包含了数学上的和物理上的采样和重建。图1中说明了在测试一个音频接口芯片时用到的各种采样和重建方法。

采样和重建在混合信号测试中的应用

纯数学理论上，如果满足某些条件，连续信号在采样之后可以通过重建完全恢复到原始信号，而没有任何信号本质上的损失。不幸的是，现实世界中总不能如此完美，实际的连续信号和离散信号之间的转换总会有信号的损失。

我们周围物理世界上的许多信号，比如说声波、光束、温度、压力在自然界都是模拟的信号。现今基于信号处理的电子系统都必须先把这些模拟信号转换为能与数字存储，数字传输和数学处理兼容的离散数字信号。接下来可以把这些离散数字信号存储在计算机阵列之中用数字信号处理函数进行必要的数学处理。

重建是采样的反过程。此过程中，被采样的波形(脉冲数字信号)通过一个数模转换器(DAC)和反镜象滤波器一样的硬件电路转换为连续信号波形。重建会在各个采样点之间填补上丢失的波形。DAC和滤波器的组合就是一个重建的过程，可以用图2所示的冲击响应p(t)来表示。

由一个数据序列重建连续时间波形

混合信号测试介绍

最常见的混合信号芯片有：模拟开关，它的晶体管电阻随着数字信号变化；可编程增益放大器(PGAs)，能用数字信号调节输入信号的放大倍数；数模转换电路(D/As or DACs)；模数转换电路(A/Ds or ADCs)；锁相环电路(PLLs)，常用于生成高频基准时钟或者从异步数据流中恢复同步时钟。

终端应用和测试考虑

许多混合信号的应用，比如说移动电话，硬盘驱动器，调制解调器，马达控制器以及多媒体音频/视频产品等，都使用了放大器，滤波器，开关，数模/模数转换以及其它专用模拟和数字电路等多种混合信号电路。尽管测试器件内部每个独立电路非常重要，同样系统级的测试也非常重要。系统级测试保证电路在整体上能满足终端应用的要求。为了测试大规模的混合信号电路，我们必须对该电路的终端应用有基本的了解。图3所示是数字移动电话的模块图，此系统拥有许多复杂的混合信号部件，是混合信号应用很好的一个例子。

复杂混合信号应用的简单模块图：数字移动电话系统

基本的混合信号测试

直流参数测试

接触性测试(短路开路测试)用于保证测试仪到芯片接口板的所有电性连接正常。

漏电流测试是指测试模拟或数字芯片高阻输入管脚电流，或者是把输出管脚设置为高阻状态，再测量输出管脚上的电流。尽管芯片不同，漏电流大小会不同，但在通常情况下，漏电流应该小于1uA。漏电流主要用于检测以下几种缺陷：芯片内部不同层之间的短路或者漏电，DC偏差或者其他参数偏移等。这些缺陷最终会导致芯片不能正常工作。过大的漏电流也会引起器件的早期失效使终端系统故障。通常会进行两次漏电流测试，第一次是给待测管脚施加高电压(和电源电压相近的电压)，另一次是给待测管脚施加接近零电压(或芯片负电源电压)。这两种测试分别称作高电平漏电流测试(IIH)和低电平漏电流测试(IIL)。

电源电流测试

测试芯片每个电源管脚消耗的电流是发现芯片是否存在灾难性缺陷的最快方法之一。每个电源管脚被设置为预定的电压，接下来用自动测试设备的测量单元测量这些电源管脚上的电流。这些测试一般在测试程序的开始时进行，以快速有效地选出那些完全失效的芯片。电源测试也用于保证芯片的功耗能满足终端应用的要求。

DAC和ADC测试规格

DAC和ADC芯片必须执行一些特定的静态和动态参数检测。下一面一一介绍这些指标：

DAC静态参数指标

分辨率(Resolution)是指DAC输出端所能变化的最小值。

满量程范围(FSR), 是指DAC输出信号幅度的最大范围，不同的DAC有不同的满量程范围。该范围可以是正和/或负电流，正和/或负电压。

最小有效位(LSB)大小是指输入代码变化最小数值时输出端模拟量的变化。

差分非线性度(DNL)用于测量小信号非线性误差。计算方法：本输入代码和其前一输入代码之间模拟量的变化减去1个最小有效位(LSB)大小。

单调性是指如果增加输入代码其输出模拟量也会保持相应的增加或反之的特性。该特性对使用在反馈环电路之中的DAC非常重要，它能保证反馈环不会被死锁在两个输入代码之间。

整体非线性度(INL)是指对一个输入代码所有非线性度的累计。这一参数可以通过测量该代码相应的输出模拟量与起终点间直线之间的偏差来完成。

偏差(offset)是指DAC的输入代码为0时DAC输出模拟量与理想输出的偏差。

增益误差(gain error)是指DAC的输入代码为最大时DAC实际输出模拟量与理想输出的偏差。

精度(accuracy)是指DAC的输出与理想情况的偏差，包括了所有以上的这些错误，有时用百分比来表示。一般情况不直接测量该参数，通过静态错误的计算而得出其结果。

ADC静态参数规格

满量程范围(FSR)的定义与DAC的一样。

偏差(offset error)是指保证输出代码为0时的理想输入模拟量与实际输入模拟量的偏差。计算方法：输出第一个代码发生变化时ADC的实际输入模拟值减去1/2个最小有效位(LSB)大小再减去理想的0代码输入模拟值。

ADC的增益误差(gain error)是指满量程输入时输出代码的误差。计算方法：满量程输出代码加上1 1/2最小有效位(LSB)时输入值与满量程输出代码时输入之间的差值，再加上偏差(offset error)。

最小有效位(LSB)大小是通过测量最小的和最大的转换点后计算得到的。理想情况下，模拟输入变化一个LSB值，将引起输出端变化一个代码。

差分非线性度(DNL)用于测量小信号非线性误差。计算方法：两个转换点之间的模拟输入量之差减去一个最小有效位(LSB)值。

无丢码(no missing code)是指该ADC在实际情况下能产生多少位输出。一个14位的ADC 可能被说明为”无丢码位数为12(no missing codes to 12 bits)”，这就表明此ADC在输入变化时，其输出端的低两位代码不会发生变化，而只是其它的高12位代码能发生变化。

整体非线性度(INL)是指一个指定代码中点实际输入和理想传输函数线上输入之间的偏差。

ADC的测量精度概念与DAC的相似。

DAC动态参数指标

信噪比(SNR)是通过给DAC施加一个满量程的正弦波数字代码再分析其输出波形频率特性而得到的。DAC的输出经过滤波滤除基波分量以及所有谐波分量后剩下部分就是噪声。SNR就是基波分量与所有噪声分量之和的比值。

信号与噪声谐波比(SNDR或SINAD)跟SNR的计算方法一样，只是谐波分量也计算在噪声内。

全谐波失真(THD)和SINAD相似，但它只包含谐波分量不包括噪声。在这个比值计算中，基波分量是分母而不是分子。DAC的输入为一个正弦波的数字代码；其输出是阶梯状的正弦波输出，需要通过一个滤波器进行平滑处理。经滤波后的输出波形再在频域进行分析，寻找与基波频率相关的谐波分量。

互调失真(IM)用于测试由两种频率互调而产生的非谐波分量的失真。这种失真是由待测芯片的非线性度而引起的。测试该参数时：先给待测DAC输入两个频率分量的波形数字代码，再计算输出波形中的两个频率之和及之差信号分量。

最大转换速率(maximum conversion rates)是芯片规格书指标之一。当DAC的输入变化时，其输出端需要一段时间才能得到稳定的相应输出值。最长的稳定时间就是最大转换速率。

建立时间(settling)是指输出值达到并稳定在预定值的+-1/2LSB范围或某些别的规定范围之内所需的时间。

ADC动态参数指标

信噪比(SNR)的概念与运算放大器的概念一样。和THD测量类似，给ADC输入端加一个纯正弦波，通过ADC芯片的采样之后，输出一组数字代码。再用数字信号处理算法提取其中的SNR信息。SNR的单位是dB。

总谐波失真(THD)的概念与运算放大器的概念一样，但他们的测试方法不一样。给ADC 输入一个纯正弦波，输出是一组由正弦波采样而来的数字代码，我们再把这些代码与理想正弦波特性进行比较。使用数字信号处理算法提取其中的总谐波失真信息。单位是dB。

信号与噪声谐波比(SNDR或SINAD)是基波分量与噪声及谐波失真分量总和的比值，单位是dB。

互调失真(IM)用于测试由两种频率互调而产生的非谐波分量的失真。这种失真是由待测芯片的非线性度而引起的。测试该参数时：先给待测ADC输入两个频率分量模拟波形，再计算输出数字代码中的两个频率之和及之差信号分量。

动态范围(Dynamic range)是指ADC输入信号幅度的最大值与最小值的比值，单位是dB. 理想ADC的动态范围是20log(2bits-1)。

无杂波动态范围(SFDR)是指基波或载玻分量与其它非基波和载波的最大杂波的频率分量(可以是谐波或失真波)的比值，单位是dB。

到此为止，我们讨论了相对简单的存储器和逻辑芯片的测试技术，也介绍了复杂混合信号芯片的特殊测试要求。在接下来的最后一章，我们将介绍射频/无线芯片的测试。

信号完整性研发测试攻略2.0

信号完整性测试指导书 ——Ver 2.0 编写：黄如俭（sam Huang） 钱媛（Tracy Qian） 宋明全（Ivan Song） 康钦山（Scott Kang）

目录 1. CLK Test (3) 1.1 Differential Signal Test (3) 1.2 Single Signal Test (5) 2. LPC Test (7) 2.1 EC Side Test (7) 2.2 Control Sidse Test (8) 3. USB Test (11) 3.1 High Speed Test (11) 3.2 Low Speed Test (12) 3.3 Full Speed Test (12) 3.4 Drop/Droop Test (12) 4. VGA Test (14) 4.1 R、G、B Signal Test (14) 4.2 RGB Channel to Channel Skew Test (14) 4.3 VSYNC and HSYNC Test (15) 4.4 DDC_DA TA and DDC_CKL Test (15) 5. LVDS Test (17) 5.1 Differential data signals swing Test (17) 5.2 Checking Skew at receiver Test (18) 5.3 Checking the offset voltage Test (19) 5.4 Differential Input Voltage Test (20) 5.5 Common Mode Voltage Test (20) 5.6 Slew Rate Test (21) 5.7 Data to Clock Timing Test (23) 6. FSB Test (26) 7. Serial Data（SA TA/ESA TA, PCIE, DMI,FDI）Test (29) 8. HD Audio Test (30) 8.1 Measurement at The Controller (30) 8.2Measurement at The Codec (31) 9. DDR2 Test (34) 9.1 Clock (34) 9.2 Write (35) 9.3 Read (37) 10.Ethernet Test (39) 11.SMbus Signal Test (40) 12. HDMI Test (42) 13. DisplayPort Test (43)

IC测试原理解析

I C测试原理解析 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

IC测试原理解析3 存储器和逻辑芯片的测试? ?存储器芯片测试介绍? ?存储器芯片是在特定条件下用来存储数字信息的芯片。存储的信息可以是操作代码，数据文件或者是二者的结合等。根据特性的不同，存储器可以分为以下几类，如表1所示：? ? ?存储器术语的定义? ?在讨论存储器芯片测试之前，有必要先定义一些相关的术语。? ?写入恢复时间(Write?Recovery?Time):一个存储单元在写入操作之后和正确读取之前中间必须等待的时间。? ? ;?保持时间(Hold?Time):输入数据电平在锁存时钟之后必须保持的时间间隔。? ?Pause?Test:存储器内容保持时间的测试。? ?刷新时间(Refresh?Time):存储器刷新的最大时间间隔。? ?建立时间(Setup?Time):输入数据电平在锁存时钟之前必须稳定保持的时间间隔。? ?上升和下降时间(Rise?and?Fall?Times)：功能速度测试是通过重复地进行功能测试，同时改变芯片测试的周期或频率来完成的。测试的周期通常使用二进制搜索的办法来进行改变。这些测试能够测出芯片的最快运行速度。? ?写入恢复(Write?Recovery):一个存储单元在写入操作之后和下一个存储单元能正确读取之前中间必须等待的时间。? ?读取时间(Access?time):通常是指在读使能，片选信号或地址改变到输出端输出新数据的所需的最小时间。读取时间取决于存储器读取时的流程。?

?存储器芯片测试中的功能测试? ?存储器芯片必须经过许多必要的测试以保证其功能正确。这些测试主要用来确保芯片不包含一下类型的错误：? ?存储单元短路：存储单元与电源或者地段路? ?存储单元开路：存储单元在写入时状态不能改变相邻单元短路：根据不同的短路状态，相邻的单元会被写入相同或相反的数据地址? ?开路或短路：这种错误引起一个存储单元对应多个地址或者多个地址对应一个存储单元。这种错误不容易被检测，因为我们一次只能检查输入地址所对应的输出响应，很难确定是哪一个物理地址被真正读取。? ?存储单元干扰：它是指在写入或者读取一个存储单元的时候可能会引起它周围或者相邻的存储单元状态的改变,也就是状态被干扰了。? ?存储器芯片测试时用于错误检测的测试向量? ?测试向量是施加给存储器芯片的一系列的功能，即不同的读和写等的功能组合。它主要用于测试芯片的功能错误。常用的存储器测试向量如下所示，分别介绍一下他们的执行方式以及测试目的.? -------------------------------------------------------------------------------- ?全”0”和全”1”向量:?4n行向量? ?执行方式：对所有单元写”1”再读取验证所有单元。对所有单元写”0”再读取验证所有单元。? ?目的：检查存储单元短路或者开路错误。也能检查相邻单元短路的问题。?

IC测试原理

IC测试原理解析(第一部分) 本系列一共四章，下面是第一部分，主要讨论芯片开发和生产过程中的IC测试基本原理， 内容覆盖了基本的测试原理，影响测试决策的基本因素以及IC测试中的常用术语。 第一章 数字集成电路测试的基本原理 器件测试的主要目的是保证器件在恶劣的环境条件下能完全实现设计规格书所规定的功能及性能指标。用来完成这一功能的自动测试设备是由计算机控制的。因此，测试工程师必须对计算机科学编程和操作系统有详细的认识。测试工程师必须清楚了解测试设备与器件之间的接口，懂得怎样模拟器件将来的电操作环境，这 样器件被测试的条件类似于将来应用的环境。 首先有一点必须明确的是，测试成本是一个很重要的因素，关键目的之一就是帮助降低器件的生产成本。甚至在优化的条件下，测试成本有时能占到器件总体成本的40%左右。良品率和测试时间必须达到一个平衡，以取得最好的成本效率。 第一节 不同测试目标的考虑 依照器件开发和制造阶段的不同，采用的工艺技术的不同，测试项目种类的不同以及待测器件的不同，测试技术可以分为很多种类。 器件开发阶段的测试包括: ? 特征分析：保证设计的正确性，决定器件的性能参数; ? 产品测试：确保器件的规格和功能正确的前提下减少测试时间提高成本效率 ? 可靠性测试：保证器件能在规定的年限之内能正确工作; ? 来料检查：保证在系统生产过程中所有使用的器件都能满足它本身规格书要求，并能正确工作。 制造阶段的测试包括: ?圆片测试：在圆片测试中，要让测试仪管脚与器件尽可能地靠近，保证电缆，测试仪和器件之间的阻抗匹配，以便于时序调整和矫正。因而探针卡的阻抗匹配和延时问题必须加以考虑。 ? 封装测试：器件插座和测试头之间的电线引起的电感是芯片载体及封装测试的一个首要的考虑因素。 ? 特征分析测试，包括门临界电压、多域临界电压、旁路电容、金属场临界电压、多层间电阻、金属多点接触电阻、扩散层电阻、 接触电阻以及FET寄生漏电等参数测试。 通常的工艺种类包括: ? TTL

实验一小信号调谐(单调谐)放大器实验指导

实验一高频小信号单调谐放大器实验 一、实验目的 1.掌握小信号单调谐放大器的基本工作原理； 2.熟悉放大器静态工作点的测量方法； 3.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算； 4.了解高频单调谐小信号放大器幅频特性曲线的测试方法。 二、实验原理 小信号单谐振放大器是通信接收机的前端电路，主要用于高频小信号的线性放大。其实验原理电路如图1-1所示。该电路由晶体管BG、选频回路（LC并联谐振回路）二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大，而且还有一定的选频作用。 1．单调谐回路谐振放大器原理 单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。图中，R B1、R B2、R E用以保证晶体管工作于放大区域，从而放大器工作于甲类。C E是R E的旁路电容，C B、C C 是输入、输出耦合电容，L、C是谐振回路，R C是集电极（交流）电阻，它决定了回路Q值、带宽。为了减轻负载对回路Q值的影响，输出端采用了部分接入方式。 2．单调谐回路谐振放大器实验电路 单调谐回路谐振放大器实验电路如图1-2所示。其基本部分与图1-1相同。图中，C3用来调谐，K1、K2、K3用以改变集电极电阻，以观察集电极负载变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。K4、K5、K6用以改变射极偏置电阻，以观察放大器静态工作点变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。

图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路 高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f 0，谐振电压放大倍数A u0，放大器的通频带BW 0.7及选择性（通常用矩形系数K 0.1来表示）等。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率，对于图1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f 0的表达式为 ∑=LC f π21 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量； ∑C 为调谐回路的总电容，∑C 的表达式为 21oe C C n C ∑=+ 式中， C oe 为晶体管的输出电容； n 1（注：此图中n 1=1）为初级线圈抽头系数；n 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是： 用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，微调C3，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数A u0称为调谐放大器的电压放大倍数。A u0的表达式为

IC测试原理 IC设计必备宝典

第1章认识半导体和测试设备 更多.. 1947年，第一只晶体管的诞生标志着半导体工业的开始，从那时起，半导体生产和制造技术变得越来越重要... 第1节 晶圆、晶片和封装 第3节 半导体技术 第5节 测试系统的种类 第7节 探针卡（ProbeCard） 第2节 自动测试设备 第4节 数字和模拟电路 第6节 测试负载板（LoadBoard）... 第2章半导体测试基础 更多.. 半导体测试程序的目的是控制测试系统硬件以一定的方式保证被测器件达到或超越它的那些被具体定义在器件规格书里的设计指标... 第1节 基础术语 第3节 测试系统 第5节 管脚电路 第2节 正确的测试方法 第4节 PMU 第6节 测试开发基本规则 第3章基于PMU的开短路测试 更多.. Open-Short Test也称为Continuity Test或Contact Test，用以确认在器件测试时所有的信号引脚都与测试系统相应的通道在电性能上完成了连接，并且没有信号引脚与其他信号引脚、电源或地发生短路... 第1节 测试目的 第2节 测试方法 第4章DC参数测试 更多.. 测试程序流程中的各个测试项之间的关系对DC测试来说是重要的，很多DC测试要求前提条件... 第1节基本术语 第3节VOL/IOL 第5节Static IDD 第7节IIL / IIH 第11节High Impedance Curren... 第2节VOH/IOH 第4节Gross IDD 第6节IDDQ & Dynamic IDD 第8节Resistive Input & Outpu...

第12节IOS test 第5章功能测试 更多.. 功能测试是验证DUT是否能正确实现所设计的逻辑功能，为此，需生成测试向量或真值表以检测DUT中的错误，真值表检测错误的能力可用故障覆盖率衡量，测试向量和测试时序组成功能测试的核心... 第1节基础术语 第3节输出数据 第5节Vector Data 第7节Gross Functional Test an... 第9节标准功能测试 第2节测试周期及输入数据 第4节Output Loading for AC Te... 第6节Functional Specification... 第8节Functionally Testing a D... 第6章AC参数测试 更多.. 第1节 测试类型 第1节 晶圆、晶片和封装

高频实验：小信号调谐放大器实验报告要点

实验一 小信号调谐放大器实验报告 一 实验目的 1．进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。 2．掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。 3．掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数）的测试。 二、实验使用仪器 1．小信号调谐放大器实验板 2．200MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 模拟扫频仪（安泰信） 5. 高频信号源 三、实验基本原理与电路 1、 小信号调谐放大器的基本原理 所谓“小信号”，通常指输入信号电压一般在微伏 毫伏数量级附近，放大这种信号的放大器工作在线性范围内。所谓“调谐”，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路（如LC 调谐回路）。这种放大器对谐振频率0f 及附近频率的信号具有最强的放大作用，而对其它远离0f 的频率信号，放大作用很差，如图1-1所示。 图1.1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线 小信号调谐放大器技术参数如下： 1 0.707

1.增益:表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力 2.通频带和选择性：通常规定放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时，所对应的频率范围为高频放大器的通频带，用B0.7表示。衡量放大器的频率选择性，通常引入参数——矩形系数K0.1。 2.实验电路 原理图分析： In1是高频信号输入端，当信号从In1输入时，需要将跳线TP1的上部连接起来。In2是从天线接收空间中的高频信号输入，电感L1和电容C1,C2组成选频网络，此时，需要将跳线TP1的下部连接起来。电容C3是隔直电容，滑动变阻器RW2和电阻R2,R3是晶体管基极的直流偏置电阻，用来决定晶体管基极的直流电压，电阻R1是射极直流负反馈电阻，决定了晶体管射极的直流电流Ie。晶体管需要设置一个合适的直流工作点，才能保证小信号谐振放大器正常工作，有一定的电压增益。 通常，适当的增加晶体管射极的直流电流Ie可以提高晶体管的交流放大倍数 ，增大小信号谐振放大器的放大倍数。但Ie过大，输出波形容易失真。一般控制Ie在1-4mA之间。 电容C3是射极旁路电路，集电极回路由电容和电感组成，是一个并联的LC 谐振回路，起到选频的作用，其中有一个可变电容可以改变回路总的电容值。电

信号完整性测试规范和工作流程V091

信号完整性测试规范和工作流程(Ver0.9x) 历史记录： 1．2003-4-22：初稿、起草。 2．2003-5-23： 一．主要目的： 信号完整性测试的思想是信号源输出，经过传输线到达信号末端（负载），信号本身的相对变化情况。主要目的是验证PCB设计是否保证了信号在传输过程中能否保证其完整性，以信号的相对测试为主旨，信号本身8的绝对测试为辅。信号比较的内容主要是信号的本征特性参数。同时也部分验证电路原理设计的合理性。也检验产品的性能符合国家有关标准的要求，比如3C、EMC、ESD等。从定性参数的角度保证PCB设计达到了电路设计的要求，同时也保证产品的可靠性、一致性。 信号完整性测试一般是在线测试，因此很多测试参数在不同的工作模式下会有较大的差别。一般情况下需要测试静态工作模式，但一些参数需要测试满负荷工作模式。另外测试点的选择，特别是接地点的位置会对测试结果有很大的影响。 二．基本要求： 要求测试准确、可靠、完善。并要求有完整的测试报告。这里的要求是一般通用性的要求，针对具体的产品、产品的不同阶段，可以提出不同的参数要求和具体的测试内容。由于测试是在PCB板上（或称“在线”）的测试，因此一些测试条件和测试参数的定义条件可能会出现不一致的情况，因此规定：测试的基本状态在没有任何说明的情况下，认为是静态工作模式或额定正常工作模式。如果在测试方法中有规定或说明的，以测试说明的条件为准。在类型和参数中列出了比较详细全面的参数，但在测试中可能没有要求，因此，具体产品如果需要测试请加以特别说明。一般规定：主要参数是必须测试的项目参数。 + 三．类型和参数： 3.1电源部分： 3.1.1电源类型分为LDO电源、DC/DC电源。 3.1.2主要参数有：幅度、纹波、噪声。 3.1.3状态分为：额定负载、空载、轻载、重载、超载。 3.1.4保护能力：输出电流保护、输出电压保护、输入电压保护、热保护。 3.1.5其它参数：输入电压适应性、静态电流、关机电流（漏电流）。 3.2时钟信号： 3.2.1时钟源分类：晶体时钟（正弦波时钟）、晶振时钟（方波时钟、钟振时钟）。 3.2.2时钟类型：系统时钟（源时钟）、（数据）同步时钟。 3.2.3主要参数：频率、占空比、过冲、上升沿、下降沿。 3.2.4其它参数：相位抖动、频率漂移、波形畸变。 3.3总线类信号： 3.3.1分类：数据类总线、地址类总线、混合类总线。 3.3.2主要参数：幅度、过冲。 3.3.3其它参数：抖动、上升沿、下降沿。 3.4端口信号： 3.4.1分类：数据信号、基带（调制）信号、二次调制信号、 3.4.2主要参数：幅度、过冲、上升沿、下降沿。 3.4.3其它参数：抖动、频谱、功率（谱）密度。 3.4.4使用到的几种埠：串口、网口、USB口、IF、RF。 3.5其它信号、器件、电路： 3.5.1主要的几个：复位信号、JTAG、无线、功耗、温度、音频振荡器。 3.5.2参数：

实验一高频小信号调谐放大器实验报告

高频小信号调谐放大器 一、实验目的 1.进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。 2.掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。 3.掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数）的测试方法。 4.熟练掌握multisim软件的使用方法，并能够通过仿真而了解到电路的一些特性以及各电路原件的作用 二、实验仿真 利用实验室计算机或者自己计算机上安装的Multisim9（10）软件，参照实验电路图，进行仿真 仿真电路图如下：

六、数据处理 () f MHz 7 8 9 9.7 9.8 9.9 10 10.1 10. 2 10. 3 () i u mV15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 () o u mV19 28 55 120 128 138 143 150 140 130 (/) u o i A u u 1.2 7 1.8 7 3.6 7 8.0 8.5 3 9.2 9.5 3 10.0 9.3 3 8.6 7 () f MHz10. 4 10. 5 10. 6 10. 7 11 12 13 14 15 16 () i u mV15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 () o u mV120 100 90 80 64 39 28 24 20 18 (/) u o i A u u8.0 0 6.6 7 6.0 5.3 3 4.2 7 2.6 1.8 7 1.6 1.3 3 1.2

7 8910111213141516 25 50 75 100 125 150 uo(mV) f(MHz) 二、实验仿真 利用实验室计算机或者自己计算机上安装的Multisim9（10）软件，参照实验电路图，进行仿真 仿真电路图如下： 使得晶体满足： 1.发射极正偏:b e V V >，且0.6be V V >

实验一小信号调谐(单双调谐)放大器实验

实验一高频小信号调谐放大器实验 一、实验目的 1.掌握小信号调谐放大器的基本工作原理； 2.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算； 3.了解高频小信号放大器动态范围的测试方法； 二、实验原理 1-1a1-1b （一）单调谐放大器 小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。其实验单元电路如图1-1（a）所示。该电路由晶体管Q1、选频回路T1二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大，而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率f S＝12MHz。基极偏置电阻W3、R22、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工作点。可变电阻W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点，从而可以改变放大器的增益。 表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0，谐振电压放大倍数A v0，放大器的通频带BW及选择性（通常用矩形系数K r0.1来表示）等。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率，对

于图1-1（a ）所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f 0的表达式为 ∑ = LC f π210 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量； ∑C 为调谐回路的总电容，∑C 的表达式为 ie oe C P C P C C 2221++=∑ 式中，C oe 为晶体管的输出电容；C ie 为晶体管的输入电容；P 1为初级线圈抽头系数；P 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是： 用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，调变压器T 的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。A V0的表达式为 G g p g p y p p g y p p v v A ie oe fe fe i V ++-=-=- =∑2 22 1212100 式中，∑g 为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是y fe 本身也是一个复数，所以谐振时输出电压V 0与输入电压V i 相位差不是180o而是为180o+Φfe 。 A V0的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图1-1（a ）中输出信号V 0及输入信号V i 的大小，则电压放大倍数A V0由下式计算： A V0=V 0/V i 或A V0=20 lg (V 0/V i ) d B 3.通频带 由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数A V 下降到谐振电压放大倍数A V0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW ，其表达式为

IC测试基本原理

本系列一共四章，下面是第一部分，主要讨论芯片开发和生产过程中的IC测试基本原理，内容覆盖了基本的测试原理，影响测试决策的基本因素以及IC测试中的常用术语。 器件测试的主要目的是保证器件在恶劣的环境条件下能完全实现设计规格书所规定的功能及性能指标。用来完成这一功能的自动测试设备是由计算机控制的。因此，测试工程师必须对计算机科学编程和操作系统有详细的认识。测试工程师必须清楚了解测试设备与器件之间的接口，懂得怎样模拟器件将来的电操作环境，这样器件被测试的条件类似于将来应用的环境。 首先有一点必须明确的是，测试成本是一个很重要的因素，关键目的之一就是帮助降低器件的生产成本。甚至在优化的条件下，测试成本有时能占到器件总体成本的40%左右。良品率和测试时间必须达到一个平衡，以取得最好的成本效率。 第一节不同测试目标的考虑 依照器件开发和制造阶段的不同，采用的工艺技术的不同，测试项目种类的不同以及待测器件的不同，测试技术可以分为很多种类。 器件开发阶段的测试包括: ·特征分析：保证设计的正确性，决定器件的性能参数; ·产品测试：确保器件的规格和功能正确的前提下减少测试时间提高成本效率 ·可靠性测试：保证器件能在规定的年限之内能正确工作; ·来料检查：保证在系统生产过程中所有使用的器件都能满足它本身规格书要求，并能正确工作。 制造阶段的测试包括: ·圆片测试：在圆片测试中，要让测试仪管脚与器件尽可能地靠近，保证电缆，测试仪和器件之间的阻抗匹配，以便于时序调整和矫正。因而探针卡的阻抗匹配和延时问题必须加以考虑。 ·封装测试：器件插座和测试头之间的电线引起的电感是芯片载体及封装测试的一个首要的考虑因素。·特征分析测试，包括门临界电压、多域临界电压、旁路电容、金属场临界电压、多层间电阻、金属多点接触电阻、扩散层电阻、接触电阻以及FET寄生漏电等参数测试。 通常的工艺种类包括: · TTL · ECL · CMOS · NMOS · Others 通常的测试项目种类: ·功能测试：真值表，算法向量生成。 ·直流参数测试：开路/短路测试，输出驱动电流测试，漏电电源测试，电源电流测试，转换电平测试等。·交流参数测试：传输延迟测试，建立保持时间测试，功能速度测试，存取时间测试，刷新/等待时间测试，上升/下降时间测试。 第二节直流参数测试 直流测试是基于欧姆定律的用来确定器件电参数的稳态测试方法。比如，漏电流测试就是在输入管脚施加电压，这使输入管脚与电源或地之间的电阻上有电流通过，然后测量其该管脚电流的测试。输出驱动电流测试就是在输出管脚上施加一定电流，然后测量该管脚与地或电源之间的电压差。

示波器测量小信号方法

如何用示波器测量小信号 饶志华肖静刘滨 东华理工大学 用数字示波器测量小信号时，由于信号幅度较小，极容易受噪声干扰。经总结，用数字示波器测小信号可以按照如下步骤进行： 1、将信号好输入示波器（这里以p-p value=5mv，f=1KHz的余弦信号为例） 2、按”auto set”按钮获取波形，见图1 图1按”auto set”获取波形 3、按触发菜单按钮”trig menu”，在显示屏幕上弹出触发菜单，见按菜单旁边对应的按钮， 选取图示的触发方式，见图2 图2按触发菜单按钮选取合适触发方式

4、调节相应的幅度旋钮”scale”,将波形的幅度展宽（图中信号是从第一路输出），见图3。 图3调节幅度旋钮将波形的幅度展宽 5、调节相应的频率旋钮”scale”,将波形在时域上展开，仅在屏幕上仅显示1-3个周期（待补 图） 6、如果这时后的波形看不到余弦信号的样子，则可能是示波器抓取波形失败，则重复以上 步骤。 7、这时候示波器上显示的波形由于受噪声影响，重影非常明显，这时可以按捕获按 钮”acquire”，选取“取平均次数，即用多次采样的次来作为测量值，故可以中和掉噪声，这时候可以看到细小清晰的波形。（待补图） --------------- 注：实际信号发生器输出的波形噪声没有那么严重，大部分噪声是来自周围环境的噪声和信号发生器和示波器的接入方式，当采取同轴电缆将信号发生器和示波器直接连接起来的时候，不用求平均值的方式也可以得到较好的信号，这也从一方面说明了当用放大器放大小信号时，示波器上的输出信号不像输入信号般有非常大的噪声。

按下测量按钮，则可以得到测量波形的各项参数值。（待补图）

信号完整性分析与测试

信号完整性分析与测试 信号完整性问题涉及的知识面比较广，我通过这个短期的学习，对信号完整性有了一个初步的认识，本文只是简单介绍和总结了几种常见现象，并对一些常用的测试手段做了相应总结。本文还有很多不足，欢迎各位帮助补充，谢谢！ 梁全贵 2011年9月16日

目录 第1章什么是信号完整性------------------------------------------------------------------------------ 3第2章轨道塌陷 ----------------------------------------------------------------------------------------- 5第3章信号上升时间与带宽 --------------------------------------------------------------------------- 6第4章地弹----------------------------------------------------------------------------------------------- 8第5章阻抗与特性阻抗--------------------------------------------------------------------------------- 9 5.1 阻抗 ------------------------------------------------------------------------------------------ 9 5.2 特性阻抗------------------------------------------------------------------------------------- 9第6章反射----------------------------------------------------------------------------------------------11 6.1 反射的定义 ---------------------------------------------------------------------------------11 6.2 反射的测试方法--------------------------------------------------------------------------- 12 6.3 TDR曲线映射着传输线的各点 --------------------------------------------------------- 12 6.4 TDR探头选择 ----------------------------------------------------------------------------- 13 第7章振铃--------------------------------------------------------------------------------------------- 14 第8章串扰--------------------------------------------------------------------------------------------- 16 8.1 串扰的定义 -------------------------------------------------------------------------------- 16 8.2 观测串扰 ----------------------------------------------------------------------------------- 16 第9章信号质量 --------------------------------------------------------------------------------------- 18 9.1 常见的信号质量问题 --------------------------------------------------------------------- 18 第10章信号完整性测试 ----------------------------------------------------------------------------- 21 10.1 波形测试---------------------------------------------------------------------------------- 21 10.2 眼图测试---------------------------------------------------------------------------------- 21 10.3 抖动测试---------------------------------------------------------------------------------- 23 10.3.1 抖动的定义 ------------------------------------------------------------------------ 23 10.3.2 抖动的成因 ------------------------------------------------------------------------ 23 10.3.3 抖动测试 --------------------------------------------------------------------------- 23 10.3.4 典型的抖动测试工具： ---------------------------------------------------------- 24 10.4 TDR测试 --------------------------------------------------------------------------------- 24 10.5 频谱测试---------------------------------------------------------------------------------- 25 10.6 频域阻抗测试 ---------------------------------------------------------------------------- 25 10.7 误码测试---------------------------------------------------------------------------------- 25 10.8 示波器选择与使用要求： -------------------------------------------------------------- 26 10.9 探头选择与使用要求-------------------------------------------------------------------- 26 10.10 测试点的选择--------------------------------------------------------------------------- 27 10.11 数据、地址信号质量测试 ------------------------------------------------------------- 27 10.11.1 简述 ------------------------------------------------------------------------------- 27 10.11.2 测试方法-------------------------------------------------------------------------- 27

高频小信号选频放大器的测试与分析

高频小信号选频放大器的测试与分析

Q值）的影响。 图1-2 单调谐回路谐振放大器 【实验内容】 1．用万用表测量晶体管各点（对地）电压VB、VE、VC，并计算放大器静态工作点。 2．采用点测法测量单调谐放大器的幅频特性。 3．用示波器观察静态工作点、集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响。 4．用示波器观察放大器输入、输出波形。 3、学会连接电路的方法。 4、按《实验报告》的要求做好记录。 【实验步骤】 1. 在实验箱上插上实验板1。接通实验箱上电源开关，此时电源指示灯点亮。 2. 把实验板1左上方单元（单调谐放大器单元）的电源开关（K7）拨到ON位置，就接通了+12V电源（相应指示灯亮），即可开始实验。 3．单调谐回路谐振放大器静态工作点测量 ①取射极电阻R4=1kΩ（接通K4，断开K5、K6），集电极电阻R3=10kΩ（接通K1，断开K2、K3），用万用表测量各点（对地）电压VB、VE、VC，并填入表1.1内。 表1.1 射极偏置电阻 实测(V) 计算(V,mA) 晶体管工作于放大 区? 理由V B V E V C V BE V CE I C是否 R4=1kΩ 3.41 2.76 11.80 0.65 9.04 2.76 是V BE在0.6-0.7V间R4=510Ω 3.37 2.71 11.79 0.66 9.08 5.31 是V BE在0.6-0.7V间R4=2kΩ 3.45 2.81 11.80 0.64 8.99 1.41 是V BE在0.6-0.7V间 ②当R 4分别取510Ω（接通K 5 ，断开K 4 、K 6 ）和2kΩ（接通K 6 ，断开K 4 、K 5 ）时，重复上述过程，将 结果填入表1.1，并进行比较和分析。

IC测试原理解析 第三部分-混合信号芯片

IC测试原理解析(第三部分) 芯片测试原理讨论在芯片开发和生产过程中芯片测试的基本原理，一共分为四章，下面将要介绍的是第三章。我们在第一章介绍了芯片测试的基本原理；第二章讨论了怎么把这些基本原理应用到存储器和逻辑芯片的测试上；本文主要介绍混合信号芯片的测试；接下来的第四章将会介绍射频/无线芯片的测试。 第三章混合信号芯片测试基础 基于DSP的测试技术 利用基于数字信号处理(DSP)的测试技术来测试混合信号芯片与传统的测试技术相比有许多优势。这些优势包括： 由于能并行地进行参数测试，所以能减少测试时间； 由于能把各个频率的信号分量区分开来(也就是能把噪声和失真从测试频率或者其它频率分量中分离出来)，所以能增加测试的精度和可重复性。 能使用很多数据处理函数，比如说求平均数等，这对混合信号测试非常有用 采样和重建 采样用于把信号从连续信号(模拟信号)转换到离散信号(数字信号)，重建用于实现相反的过程。自动测试设备(A TE)依靠采样和重建给待测芯片(DUT)施加激励信号并测量它们的响应。测试中包含了数学上的和物理上的采样和重建。图1中说明了在测试一个音频接口芯片时用到的各种采样和重建方法。 采样和重建在混合信号测试中的应用

纯数学理论上，如果满足某些条件，连续信号在采样之后可以通过重建完全恢复到原始信号，而没有任何信号本质上的损失。不幸的是，现实世界中总不能如此完美，实际的连续信号和离散信号之间的转换总会有信号的损失。 我们周围物理世界上的许多信号，比如说声波、光束、温度、压力在自然界都是模拟的信号。现今基于信号处理的电子系统都必须先把这些模拟信号转换为能与数字存储，数字传输和数学处理兼容的离散数字信号。接下来可以把这些离散数字信号存储在计算机阵列之中用数字信号处理函数进行必要的数学处理。 重建是采样的反过程。此过程中，被采样的波形(脉冲数字信号)通过一个数模转换器(DAC)和反镜象滤波器一样的硬件电路转换为连续信号波形。重建会在各个采样点之间填补上丢失的波形。DAC和滤波器的组合就是一个重建的过程，可以用图2所示的冲击响应p(t)来表示。 由一个数据序列重建连续时间波形 混合信号测试介绍 最常见的混合信号芯片有：模拟开关，它的晶体管电阻随着数字信号变化；可编程增益放大器(PGAs)，能用数字信号调节输入信号的放大倍数；数模转换电路(D/As or DACs)；模数转换电路(A/Ds or ADCs)；锁相环电路(PLLs)，常用于生成高频基准时钟或者从异步数据流中恢复同步时钟。

如何提高示波器测量小信号精度

如何提高示波器测量小信号精度 摘要：工程师在使用示波器时经常会遇到需要测量毫伏级的信号，测量精度问题绝对是工程师们关注的重点，那么如何尽可能的提高测量小信号的精度呢。我们今天就讨论用示波器测量小信号的相关注意事项，抛砖引玉，欢迎大家提出更好的方法。 数字示波器工作原理如图所示，模拟信号通过输入通道进入示波器即会通过一个放大器，我们称之为垂直增益放大器。该放大器是处于ADC之前，对模拟信号进行放大（若信号过大，则通过衰减器进行衰减）。经过放大或衰减的信号再通过ADC才转化成数字信号，然后通过处理最终显示在示波器屏幕上面。 图一数字示波器基本结构 1.1 垂直灵敏度 众所周知，进行波形测量时需要调整垂直旋钮，使波形尽量占满示波器整个显示栅格。这样做的目的是使测量当中的量化噪声尽量小。因此，在进行小信号测量时，比如毫伏级的信号，我们需要将垂直灵敏度设置到最小才能尽可能的降低量化误差的影响。由于各个示波器厂家的垂直增益放大器各不相同，因此体现出来的放大性能也不一样，垂直灵敏度所能达到的最小值也不一样。 1.2 触发 我们还需要对信号进行测量肯定需要一个稳定的触发，尤其是对于小信号。因为在信噪比小的时候噪声或干扰较大，往往不能形成稳定的触发，这就需要一个稳定的能抗噪声干扰的触发系统。值得注意的是我们ZDS2024使用的是数字触发器使用全数字处理技术，不存在物理通路，不受外在因素（器件特性、环境温度等）影响，因此触发抖动非常小，波形显示稳定性高。并且触发灵敏度调节方便，可适应于各种场合，非常有用。我们对比了几家同行的示波器，可以通过触发点的抖动情况看出

图二某其他品牌3000系列示波器的触发点稳定情况 图三某其他品牌4000系列示波器的触发点稳定情况 图四ZDS2022示波器的触发点稳定情况

IC测试原理解析 第一部分-芯片测试

IC测试原理解析 主要讨论芯片开发和生产过程中的IC测试基本原理，内容覆盖了基本的测试原理，影响测试决策的基本因素以及IC测试中的常用术语。 第一章数字集成电路测试的基本原理 器件测试的主要目的是保证器件在恶劣的环境条件下能完全实现设计规格书所规定的功能及性能指标。用来完成这一功能的自动测试设备是由计算机控制的。因此，测试工程师必须对计算机科学编程和操作系统有详细的认识。测试工程师必须清楚了解测试设备与器件之间的接口，懂得怎样模拟器件将来的电操作环境，这样器件被测试的条件类似于将来应用的环境。 首先有一点必须明确的是，测试成本是一个很重要的因素，关键目的之一就是帮助降低器件的生产成本。甚至在优化的条件下，测试成本有时能占到器件总体成本的40%左右。良品率和测试时间必须达到一个平衡，以取得最好的成本效率。 第一节不同测试目标的考虑 依照器件开发和制造阶段的不同，采用的工艺技术的不同，测试项目种类的不同以及待测器件的不同，测试技术可以分为很多种类。 器件开发阶段的测试包括: ?特征分析：保证设计的正确性，决定器件的性能参数; ?产品测试：确保器件的规格和功能正确的前提下减少测试时间提高成本效率 ?可靠性测试：保证器件能在规定的年限之内能正确工作; ?来料检查：保证在系统生产过程中所有使用的器件都能满足它本身规格书要求，并能正确工作。 制造阶段的测试包括: ?圆片测试：在圆片测试中，要让测试仪管脚与器件尽可能地靠近，保证电缆，测试仪和器件之间的阻抗匹配，以便于时序调整和矫正。因而探针卡的阻抗匹配和延时问题必须加以考虑。 ?封装测试：器件插座和测试头之间的电线引起的电感是芯片载体及封装测试的一个首要的考虑因素。 ?特征分析测试，包括门临界电压、多域临界电压、旁路电容、金属场临界电压、多层间电阻、金属多点接触电阻、扩散层电阻、接触电阻以及FET寄生漏电等参数测试。 通常的工艺种类包括: